Journal Un petit point pour les 50 ans de la loi de Moore

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Tags : aucun
16
28
avr.
2015

Cher Journal, bonjour !

En me promenant sur la toile, je suis tombé sur cet article d'Ars Technica (en anglais mais fort intéressant), qui fait le point sur les 50 ans de la Loi de Moore. Il parle notamment de processeurs à base de transistors 3D, de nanotubes de carbone, etc.

Je te laisse creuser, mais voici quand même un petit « spoiler » : il se pourrait que la prochaine génération de processeurs (à l'étude chez Spintronics), à base de graphène, utilisent l'effet magnétique des spins des électrons pour transférer la donnée binaire (source theRegister). Je ne comprend pas tout, mais cela me laisse pantois.

Loin de moi l'idée de tirer des conclusions hâtives sur l'évolution de la loi de Moore, mais j'étais quand même étonné qu'elle tienne encore en 2015. Tiens ! Regardes un peu l'évolution de la densité des transistors de 1971 à 2011 : 

Évolution densité transistor

C'est une belle droite n'est-ce pas ? Comme dans l'article cité plus haut, je me demanderais presque si ce n'est pas la loi de Moore qui stimule/régule l'industrie de la micro-électronique. Et toi journal ! As-tu une idée, un avis, sur la pérennité de la loi de Moore ?

Pour la nostalgie, je déterre cette dépêche LinuxFr de 2001 sur la Loi de Moore. C'est un saut temporel qui dépayse, comme le montre cet extrait du commentaire de NebuchadnezzaR à propose de la loi de Machrone : 

ben si pour eux on a besoin d'un P4 1.7GHz 256Mo de Rambus, oui c'est le prix (30 000 francs), mais je suis tout à fait content de mon Duron 750….

En espérant, cher journal, que ces quelques liens te fasse voyager un peu dans le passé future, en ce mardi pluvieux !

  • # Un problème de nimage

    Posté par (page perso) . Évalué à 2.

    Cela viendrait-il du format SVG que j'ai utilisé ?

    Si un gentil modérateur a le cœur de corriger le problème : voici les sources de l'image.

    Merci d'avance !

    • [^] # Re: Un problème de nimage

      Posté par . Évalué à 3.

      Un autre petit correctif, ce n'est pas de la densité dont il est question mais du nombre de transistors présents dans les microprocesseurs. C'est une nuance mais qui a son importance car c'est dépendant de la taille physique des processeurs et je dois admettre ma totale ignorance quant aux contraintes de taille des processeurs.

      • [^] # Re: Un problème de nimage

        Posté par . Évalué à 2.

        surface des processeurs,
        pour répondre à tes interrogations, sur la taille physique des processeur, ben c'est pratiquement en stagnation depuis un certain temps. La limitation provient de plusieurs facteurs, dont le cout, le rendement (plus la surface augmente, plus le rendement baisse), et des limites physiques sur des équipements de fabrication, comme les machines qui servent à insoler les résines utilisées pour la gravure.
        Disons que pour un processeur grand public on va tendre vers 1,4 cm2.
        pour des serveurs ou on peut se permettre un cout plus elevé, on va monter à environ 2 cm2. Et ça c'est vrai depuis plus de 15 ans ! Donc on augmente le nombre de transistors en réduisant leur taille et an augmentant la densité des processeurs.

    • [^] # Re: Un problème de nimage

      Posté par (page perso) . Évalué à 3.

      Non ça venait du fait que le lien ne pointait pas sur une image, mais sur une page web affichant une image.

      Corrigé, merci.

      • [^] # Re: Un problème de nimage

        Posté par (page perso) . Évalué à 2.

        j'ai corrigé en même temps… il y avait aussi une faute de frappe dans le code image

        "La liberté est à l'homme ce que les ailes sont à l'oiseau" Jean-Pierre Rosnay

        • [^] # Re: Un problème de nimage

          Posté par (page perso) . Évalué à 3. Dernière modification le 28/04/15 à 12:26.

          Merci à vous deux !

          Par contre il reste un bout de code tout moche sous l'image :)

          • [^] # Re: Un problème de nimage

            Posté par (page perso) . Évalué à 4.

            J'ai gardé un lien sur l'image pour aller vers la page Wikipédia qui contient l'image. Par contre, LinuxFr.org rajoute automatiquement le W car c'est un lien Wikipédia.

  • # À ce propos

    Posté par . Évalué à 5.

    je me demanderais presque si ce n'est pas la loi de Moore qui stimule/régule l'industrie de la micro-électronique.

    Un autre article intéressant sur le kikipède : Prophétie autoréalisatrice

    splash!

  • # I want Moore Moore

    Posté par . Évalué à 7.

    C'est une belle droite n'est-ce pas ? Comme dans l'article cité plus haut, je me demanderais presque si ce n'est pas la loi de Moore qui stimule/régule l'industrie de la micro-électronique. Et toi journal ! As-tu une idée, un avis, sur la pérennité de la loi de Moore ?

    Effectivement. A début la loi de Moore était une observation sur le rythme des évolutions (à tiens c'est marrant on double tous les x mois). Après quelques menues corrections c'est devenu un but à atteindre dans les évolutions. Avoir un objectif ça simplifie le travail de beaucoup de monde.

    • [^] # Re: I want Moore Moore

      Posté par . Évalué à 3.

      Je me pose surtout la question du choix du processeur a afficher sur la courbe. Pourquoi afficher un i7 6-core et pas les i7 4 core ou les 8 core ?
      C'est uniquement les haut de gamme qui sont affichés ?

      Une courbe de la densité de transistor au mm² ne serait pas plus pertinente ?

      • [^] # Re: I want Moore Moore

        Posté par (page perso) . Évalué à 2.

        la question du choix du processeur a afficher sur la courbe.

        Je remarque qu'il y a essentiellement de l'Intel, et j'aurais bien aimé voir aussi les autres : 68k, sparc, mips, ppc, arm…

        * Ils vendront Usenet^W les boites noires quand on aura fini de les remplir.

        • [^] # Re: I want Moore Moore

          Posté par . Évalué à 7.

          En même temps, Intel est sans doute le fondeur qui produit les processeurs avec le plus gros nombre de transistors au mm². Ils ont un processus de production monstrueux, et je ne sais sincèrement pas s'il existe d'autres fabricants aussi efficaces en termes de miniaturisation pour des processeurs haute performance (ce qui généralement implique des processeurs avec tout plein de transistors …).

          Aparté: je sais qu'on parle beaucoup des technologies à 22nm (« actuelles »), et 14nm (« futures »), mais Intel planche déjà sur les technos inférieures à 10nm (7nm en particulier). L'une des raisons est que des phénomènes physiques se déclenchent en-dessous de 10nm qu'on ne voit jamais si on ne descend pas à ces dimensions, et du coup fabriquer des processeurs avec cette taille de transistor se révèle bien plus ardu que pour les autres (qui nécessitent aussi du boulot hein, mais pas dans les mêmes proportions).

          • [^] # Re: I want Moore Moore

            Posté par . Évalué à 6.

            En fait, c'est juste "de plus en plus vrai".
            Jusqu'à un certain nœud, beaucoup d'acteurs étaient capables de suivre la course à la miniaturisation (on se souviendra que Motorola fabriquait les processeurs des machines Apple).
            À chaque noeud technologique, certains acteurs se laissent distancer, jusqu'à la situation actuelle: il en reste globalement… 4, pas plus!
            Intel, TSMC, Samsung, GlobalFoundries.
            UMC est avancée aussi, mais on peut déjà entrevoir qu'ils ne suivront plus.

            Les autres aussi planchent sur les technos futures, peut-être qu'ils en parlent moins.

            Quant à la difficulté qui augmente, ce n'est pas nouveau, et c'est aussi un facteur limitant: le coût de développement et le coût des usines augmente aussi exponentiellement, c'est pour ça que le nombre d'acteurs se réduit. Quelque part, la loi de Moore est déjà morte, parce qu'elle incluait aussi une réduction du coût par transistor. Et là, on a atteint une limite: les futures technos seront peut-être plus petites, plus performantes, et consommeront moins, mais ne coûteront plus moins cher par transistor!

            Au point où on est, ces 4 là sont déjà obligés d'investir dans les équipementiers faute de quoi le développement vers les prochains nœuds ne se fait tout simplement plus: trop cher!!

            • [^] # Re: I want Moore Moore

              Posté par (page perso) . Évalué à 3.

              Note que quand on aura atteint une taille critique où plus loin est impossible, le coût pourrait chuter également car l'usine et le matériel fonctionneraient à plein régime plus longtemps (et avec la maitrise de tout ceci, en faire de nouvelles coûtera de fait moins cher aussi).

              • [^] # Re: I want Moore Moore

                Posté par . Évalué à 2.

                Futur béni où les programmeurs auront enfin l'obligation de se soucier des performances de leurs logiciels, puisque leurs largesses et errements ne seront plus contrebalancés par la montée en performances du matériel.

                • [^] # Re: I want Moore Moore

                  Posté par . Évalué à 8.

                  Ils passeront leur temps à chasser la microseconde au lieu d'ajouter des fonctionnalités utiles à la société. Époque bénie où on devait optimiser nos trajets en charrette faute de moyens de transport rapides et bon marché ! Vite, le jugement dernier pour châtier les largesses et les errements, et mettre fin à ce progrès délétère qui nous écarte du dur et droit chemin, celui de l'effort, de la souffrance et de la stagnation.

                  • [^] # Re: I want Moore Moore

                    Posté par . Évalué à 7.

                    J'ai pertinenté, parce que c'est une réponse effectivement pertinente (et drôle), mais il y a malgré tout un peu de vrai dans la réponse de Foutaises.

                    Je ne veux pas que tout le monde revienne à l'écriture de code en C/C++ (our Fortran, ou…), ce serait une perte de productivité monstrueuse. Par contre, que les programmeurs soient un peu plus conscients des ressources que leurs programmes prennent, ce ne serait pas un mal. Par exemple, un ordinateur bas/moyen de gamme ne devrait pas être trop lent pour accéder à certains sites web 3 ans après leur achat…

              • [^] # Re: I want Moore Moore

                Posté par . Évalué à 4.

                Je demande à voir, c'est Highlander ce monde: à la fin, il n'en restera qu'un! Pourquoi donc faire chuter les prix quand tu es seul au monde?
                De plus, il n'est pas garanti que les usines seront mieux chargées qu'avant, parce que le marché lui-même a toujours beaucoup fluctué.

                • [^] # Re: I want Moore Moore

                  Posté par (page perso) . Évalué à 3.

                  Je demande à voir, c'est Highlander ce monde: à la fin, il n'en restera qu'un! Pourquoi donc faire chuter les prix quand tu es seul au monde?

                  Je pense qu'il y aura 2 voire 3 acteurs.
                  Et si tes frais baisses, tes prix de ventes souvent baissent aussi, surtout si tu n'es pas seul au monde.

                  De plus, il n'est pas garanti que les usines seront mieux chargées qu'avant, parce que le marché lui-même a toujours beaucoup fluctué.

                  Ce sera un marché de renouvellement mais tous avec la même techno, sur le long terme ils en vendront plus qu'avec leurs usines actuelles.

    • [^] # Re: I want Moore Moore

      Posté par . Évalué à 3.

      C'était pas juste une observation. Lorsque Moore parle du nombre de transistors qui double tous les 18 mois, il dit aussi que pour le moment, la tendance semble stable. Après, oui, quelques décennies plus tard, cette loi semble limite « forcée ». D'ailleurs de façon générale la loi de Moore est « bien » pour les processeurs, mais malheureusement la mémoire ne suit pas vraiment en termes de débit et latence (et je ne parle même pas de consommation d'énergie).

      • [^] # Re: I want Moore Moore

        Posté par . Évalué à 4.

        D'ailleurs de façon générale la loi de Moore est « bien » pour les processeurs, mais malheureusement la mémoire ne suit pas vraiment en termes de débit et latence (et je ne parle même pas de consommation d'énergie).

        La loi de Moore n'a rien à voir avec le débit et la latence. Elle parle de la finesse de gravure et là, c'est assez bien respecté pour la RAM aussi (puisque les procédés de fabrication sont identiques).

        • [^] # Re: I want Moore Moore

          Posté par . Évalué à 6.

          Pendant les années ~70—90, la loi de Moore a permis pendant des années d'allonger la taille des pipelines d'instruction, qui a permis à son tour d'augmenter la fréquence des processeurs mécaniquement. Pourtant, la fréquence des bus, elle, ne doublait pas (elle augmentait linéairement et pas exponentiellement). Alors oui, la loi de Moore ne parle que des transistors sur une surface donnée. Mais ça a eu un impact direct sur la fréquence des processeurs pendant 2 ou 3 décennies. Mais comme on n'était pas capable de caler la fréquence des bus mémoire sur celle des processeurs, une grande partie des transistors était (et est toujours) employée à créer des caches de plus en plus gros pour masquer les latences. Donc si, la loi de Moore a eu un impact direct sur le fossé grandissant qu'il y a eu entre les processeurs et la mémoire, et la façon de gérer ce dernier.

          • [^] # Re: I want Moore Moore

            Posté par . Évalué à 2. Dernière modification le 29/04/15 à 10:28.

            Alors oui, la loi de Moore ne parle que des transistors sur une surface donnée.

            Ok. En effet, la loi de Moore est aujourd'hui toujours valide tant pour les processeurs que pour les mémoires. Simplement, les conséquences ont changé.

            Au chapitre des conséquences, tu oublies un peu vite que doubler la finesse de gravure permet de proposer deux fois plus de capacité mémoire sur la même taille de puce. À force, ça entraîne une sacrée réduction du prix de la mémoire (même si à court terme, le prix de la mémoire est assez erratique à cause des mécanismes de marché).

  • # Dissipation thermique

    Posté par (page perso) . Évalué à 7.

    Je me permets une petite digression dans le sujet après une lecture récente sur un des facteurs limitant de la loi de Moore: le problème de la dissipation thermique avec l'augmentation de la densité d'énergie sur une surface donnée.
    Un lien sur le sujet: https://www.etv.tudelft.nl/maxwell/11/2/Scalable.pdf

  • # Changement recent

    Posté par . Évalué à 4.

    Est-ce que quelqu'un aurait fait la meme courbe de 2011 a 2015. Il semblerait qu'on ait un ralentissement de la loi de Moore qui passerait a 24 mois au lieu de 18 mois. La seule source que j'ai sur le sujet est : http://spectrum.ieee.org/semiconductors/design/the-death-of-moores-law-will-spur-innovation .

    Mais cela ne parait pas trop etonnant non plus. Actuellement, seul Intel et Samsung ont les capacites de produire du 14nm et ca n'a pas ete facile. Cela cree bien entendu un petit goulot d'etranglement et tout le monde se bat pour avoir acces au dite usine (Ca a coute a Qualcomm pas mal de marche de ne pas avoir acces au 14nm par exemple).
    L'autre raison logique, c'est que le prix des usines de semi conducteurs suit aussi une courbe qui fait palir les banquiers. Les dernieres usines coutent aussi chere qu'un EPR pour donner un ordre de grandeur. Ce qui veut dire que plus le temps passe moins il y a d'acteur qui peuvent se permettre de tel investissement.
    Je ne serais donc pas surpris si la loi de Moore passe a 30 mois durant la prochaine decenis !

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